基本介紹
- 中文名：局部匯流排
- 外文名：local bus
- 別稱：直線匯流排
技術簡介,產生背景,工作原理,分類,VESA匯流排,PCI匯流排,AGP匯流排,
技術簡介
局部匯流排技術是PC體系結構發展中的重大變革，它使外設與CPU和記憶體之問的數據交換速度得到了質的飛躍，PC機與小型工作站之問的性能差異逐漸消失。
高性能的微處理器能以33MHz以上的時鐘頻率運行，但還要等待硬碟、顯示卡和其它外設，單匯流排的系統結構成了提高微型計算機整體性能瓶頸。為了解決這一問題，在傳統匯流排結構上加以局部匯流排來改進整機總體的性能，目前已實施的局部匯流排可分為專用局部匯流排、VESA局部匯流排和PCI局部匯流排。
VESA匯流排定義的“局部匯流排”是將地址、數據和控制信號與主CPU的管腳直接相連線。匯流排設計簡單，無緩衝器，在CPU速度高於33MHz時，會導致處理延遲，產生等待狀態，所以，它只能可靠地控制三台外設。
PCI局部匯流排設計的出發點是改善外圍部件互連，希望它成為跨平台/跨處理器的通用I/O部件接口標準，所以，PCI匯流排則是獨立於匯流排，與CPU管腳無關。採用成組方式，可以線性地突發傳輸，匯流排主控及同步操作，與其它匯流排的兼容性強，提供自動配置功能。
產生背景
隨著對微型計算機系統性能要求的不斷提高，特別是在Microsoft公司推出圖形用戶界面的Windows作業系統後，要求提供解析度更高、顏色更豐富、色彩更艷麗的顯示。此時，顯示卡對頻寬的要求以及對訪問顯示存儲器的速度要求就成為微機系統的瓶頸，限制了微型計算機的進一步發展。此外，當有大量設備連線到系統匯流排上時，匯流排性能就會下降。某些具有高數據傳輸率的設備(如圖形、視頻控制器、網路接口等)，儘管CPU有足夠的處理能力，但匯流排傳輸不能滿足它們高速率的傳輸要求。為解決顯示頻寬的問題，滿足一些要求高速傳輸的擴展卡的需要，於是就出現了一種專門提供給高速I/O設備的匯流排——局部匯流排。
工作原理
每個子系統都有各自的局部匯流排，在局部匯流排上可以有局部存儲器、局部I/O接口，而系統匯流排上接有公共存儲器和公共的I/O接口。這樣，就可將很大一部分存儲器讀/寫操作和I/O操作通過局部匯流排來完成，而只有當要訪問公共存儲器時才訪問系統匯流排，從而使對系統匯流排的使用率減少，避免了數據傳輸的“堵塞”現象。
將那些高速外設(如硬碟機、圖形加速卡、高分辨圖形終端、網卡等)通過局部匯流排直接掛接到CPU匯流排上，並以CPU速度運行，變單匯流排為多匯流排結構，分散匯流排傳輸任務，使很多的輸入/輸出傳輸問題由局部匯流排來完成，減輕系統匯流排的壓力。
分類
VESA匯流排
VESA是由視頻電子協會(Video Electronics Standards Associations)於1991年推出的基於80386的32位局部匯流排，它把對數據傳輸速率要求高的顯示卡、網路卡、IDE接口卡等通過局部匯流排控制器與CPU相連，其工作頻率為33 MHz，最大傳輸速率為132 MB/s。低速的I/O設備，如印表機、CR-ROM等，仍通過ISA匯流排控制器，以8 MHz或16 MHz的速率運行。這樣構成的系統是VESA和ISA兩種匯流排的結合，在主機板上同時有兩種擴展插槽。
VESA匯流排沒有制定嚴格的標準，因此各廠家產品的兼容性較差。
PCI匯流排
PCI(Peripheral Component Interconnect，外部設備互聯)匯流排是由Intel公司在1991年下半年提出的，並於1992年和1995年頒布了PCIVl．0和V2．1規範，它能與其他匯流排互聯。PCI匯流排把計算機系統的匯流排分成幾級，速度最高的為處理器匯流排，可連線主存儲器等高速部件；第2級為PCI匯流排，可直接連線工作速率較高的I/O卡，如圖形加速卡、高速網卡，也可通過IDE控制器、SCSI控制器連線高速硬碟等設備；第3級通過PCI匯流排的橋，可以與ISA匯流排的設備相連，以提高兼容性。隨著計算機技術的不斷發展，目前已將PCI作為系統匯流排配置在計算機系統中。
AGP匯流排
AGP匯流排是一種高速圖形接口的局部匯流排，是對PCI匯流排的擴展和增強。採用AGP接口允許顯示數據直接取自系統主存儲器，而無需先預取至視頻存儲器中。
AGP匯流排的主要特點有：具有雙重驅動技術，允許在一個匯流排周期內傳輸兩次數據；採用帶邊信號傳送，在匯流排上實現地址和數據的多路復用，從而把整個32位的數據匯流排留出來給圖形加速器；採用記憶體請求流水線技術，允許系統處理圖形控制器對記憶體進行的多次請求；通過把圖形接口繞行到專用的適合傳輸高速圖形、圖像數據的AGP通道上，解決了PCI頻寬問題。
